động năng bằng thế năng

Thế năng hấp dẫn: - Một vật đứng yên trên mặt đất không có chuyển động nếu không có một lực nào tác dụng. Nếu vật được đưa lên một cao độ thì nếu không giữ bằng một lực bên ngoài, nó sẽ chuyển động rơi xuống đất. Vậy nó đã thực hiện một cơ năng Trong một chu kì dao động có 4 lần động năng và thế năng bằng nhau (hay nói cách khác là có 2 vị trí trên quỹ đạo) nên khoảng thời gian liên tiếp giữa hai lần động năng và thế năng bằng nhau là T/4. Một con lắc lò xo treo thẳng đứng có độ cứng 10 N/m, vật có khối lương 25g, lấy g là 10m/s^ {2} 10m/s2. Ban đầu người ta nâng vật lên sao cho lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ cho vật dao động , chọn gốc thời gian lúc vật bắt đầu dao động, trục Ox thẳng đứng chiều Cách Vay Tiền Trên Momo. Thế năng là một trong những kiến thức quan trọng về cơ học trong chương trình Vật Lý lớp 10. Nắm được kiến thức về thế năng và các công thức tính toán sẽ giúp các em học sinh giải quyết các bài toán về động năng, thế năng và cơ năng nhanh chóng và chính xác. Vậy thế năng là gì? Công thức tính thế năng trọng trường và đàn hồi như thế nào? Các em hãy cùng Team Marathon Education tìm hiểu ngay những kiến thức này qua bài viết sau. Thế năng là gì? Thế năng là một trong những đại lượng vật lý quan trọng. Đại lượng này biểu hiện khả năng sinh công của một vật trong một số điều kiện nhất định. Nói cách khác, thế năng chính là một dạng năng lượng tồn tại bên trong vật thể. Có 3 loại thế năng thế năng trọng trường, thế năng đàn hồi và thế năng tĩnh điện. Tuy nhiên, trong chương trình Vật Lý lớp 10, các em sẽ chỉ tập trung tìm hiểu về 2 loại thế năng phổ biến. Đó là thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi. Mỗi loại đều có khái niệm, đặc điểm và công thức tính toán riêng. Thế năng trọng trường là gì? Công thức tính thế năng trọng trường Khái niệm thế năng trọng trường Khái niệm thế năng trọng trường Nguồn Internet Thế năng trọng trường gắn liền với trọng trường của Trái Đất. Trước khi tìm hiểu thế năng trọng trường là gì, Team Marathon Education sẽ giải thích cho các em hiểu về trọng trường của Trái Đất và tác động của nó đối với các vật thể bên trong. Trọng trường là môi trường tồn tại xung quanh Trái Đất. Mọi vật thể bên trong trọng trường của Trái Đất đều bị tác động bởi lực hấp dẫn trọng lực. Công thức tính trọng lượng của một vật có khối lượng m được đặt trong trọng trường P = Trong đó P là trọng lượng, đơn vị đo là Newton N m là khối lượng của vật thể, đơn vị đo là kg g là gia tốc rơi tự do hay gia tốc trọng trường, đơn vị đo là m/s2 Từ đó, ta có thể định nghĩa thế năng trọng trường của một vật bất kỳ chính là năng lượng vật có được khi có lực hấp dẫn giữa vật và Trái Đất. Độ lớn của thế năng trọng trường phụ thuộc vào vị trí của vật thể bên trong trọng trường. Công thức tính thế năng trọng trường Thế năng trọng trường của một vật thể bất kỳ có khối lượng m đặt ở vị trí cách mốc thế năng một khoảng z trong môi trường trọng trường, được tính theo công thức sau Wt = Trong đó Wt là thế năng trọng trường của thể vật tại vị trí đang xét, đơn vị đo là J Jun m là khối lượng của vật thể, đơn vị đo là kg z là khoảng cách từ vật đến mốc thế năng, đơn vị đo là m g là độ lớn gia tốc rơi tự do của vật thể, đơn vị đo là m/s2 Mốc thế năng là vị trí ban đầu của vật trong trọng trường trước khi sinh công. Ví dụ như khi vật được ném lên không trung, lúc này, vị trí vật được ném lên chính là mốc thế năng. Các trường hợp có thể xảy ra là Wt > 0 Wt = 0 Wt 0 khi vật ở trên mốc thế năng. z Trong trường hợp này thế năng giảm. Công của trọng lực không phụ thuộc vào cách di chuyển thùng giữa hai vị trí vì trọng lực là lực thế, công của nó chỉ phụ thuộc vào mực chênh lệch độ cao giữa hai vị trí đầu và cuối mà không phụ thuộc vào dạng đường đi. Bài tập 8 trang 171 SGK Vật Lý 10 nâng cao Giữ một vật khối lượng kg ở đầu một lò xo đặt thẳng đứng với trạng thái ban đầu chưa bị biến dạng. ấn cho vật đi xuống làm lò xo bị biến dạng một đoạn 10 cm. Tìm thế năng tổng cộng của hệ vật – lò xo tại vị trí này. Lò xo có độ cứng 500N/m và bỏ qua khối lượng của nó. Cho g = 10 m/s2 và chọn mức không của lò xo tại vị trí lò xo không biến dạng. Lời giải Chọn mốc thế năng tại vị trí lò xo không biến dạng – Thế năng đàn hồi của vật tại vị trí lò xo bị nén một đoạn 10 cm xuống phía dưới là \begin{aligned} &W_{đh}=\frac{kx^2}{2} = \frac{1}{2} . 500 . 0,1^2 = 2,5J \end{aligned} – Tại vị trí trên, thế năng trọng trường của vật là Wt = mgz = 0, = -0,25J – Vậy thế năng tổng cộng của hệ vật – lò xo tại vị trí lò xo bị nén 10cm xuống phía dưới là Wđh+ Wt = 2,5 + -0,25 = 2,25J Bài tập 9 Hai lò xo k1 = N/cm; k2 = N/cm nối với nhau và nối với điểm cố định A, vật m = 150g treo ở đầu hai lò xo hình vẽ. a/ Tính độ biến dạng của mỗi lò xo tại vị trí cân bằng O. b/ Kéo m lệch khỏi vị trí cân bằng đoạn x = 2 cm. Tính thế năng đàn hồi của hệ hai lò xo tại vị trí x. Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng. Lời giải \begin{aligned} & \small \text{a Khi cân bằng, lò xo 1 và 2 lần lượt bị dãn đoạn}\ {Δl}_1 \ và \ {Δl}_2 \\ &\small \text {- Điều kiện cân bằng}\ {k}_1{Δl}_1 = {k}_2{Δl}_2 = mg \\ &\Rightarrow{Δl}_1 = \frac{mg}{{k}_1} = \frac{0, = 7,5cm; {Δl}_2 = \frac{mg}{{k}_2} = \frac{0, = 2,5cm \\ &\small \text {Vậy, khi cân bằng lò xo 1 dãn 7,5cm và lò xo 2 dãn 2,5cm.}\ \\ &\small \text {b Khi cân bằng lò xo 1 và lò xo 2 dãn một đoạn lần lượt là}\ {Δl}_1 \ và \ {Δl}_2. \\ &\small \text {Đồng thời, hệ lò xo dãn đoạn}\ {Δl}.\Rightarrow{Δl}={Δl}_1 +{Δl}_2 \\ &\small \text {Gọi k là độ cứng của hệ lò xo, ta có }mg=k{Δl} \\ &\small \text {- Ta có phương trình sau } \\ &mg=k{Δl}_1+{Δl}_2=k\bigg\frac{mg}{k_1}+\frac{mg}{k_2}\bigg=mgk\bigg\frac{1}{k_1}+\frac{1}{k_2}\bigg \\ &\Rightarrow\frac{1}{k}=\frac{1}{k_1}+\frac{1}{k_2}\Rightarrow{k}=\frac{ N/cm=15N/m \\ &\small \text {- Thế năng của hệ ở vị trí x=2cm=0,02m là } \\ &W_t=\frac{1}{2}.kx^2=\frac{1}{2}.15.{0,02^2}=0,003J=3mJ \end{aligned} Tham khảo ngay các khoá học online của Marathon Education Qua bài viết trên, Team Marathon đã tổng hợp lại cho các em những kiến thức về thế năng là gì cũng như các công thức tính thế năng trọng trường và thế năng đàn hồi. Quá đơn giản và dễ nhớ phải không nào! Hy vọng bài viết sẽ giúp các em nắm rõ kiến thức này và vận dụng tốt vào bài tập liên quan. Hãy liên hệ ngay với Marathon để được tư vấn nếu các em có nhu cầu học online nâng cao kiến thức nhé! Marathon Education chúc các em được điểm cao trong các bài kiểm tra và kỳ thi sắp tới! Lý thuyết về động năng là một trong những nội dung trọng tâm mà các em học sinh sẽ học trong chương trình vật lý lớp 10. Trong đó, các em cần nắm rõ các kiến thức động năng là gì, định lý và công thức tính như thế nào? Để học tốt nội dung này, Team Marathon Education sẽ cùng các em tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây. >>> Xem thêm Thế Năng Là Gì? Công Thức Tính Thế Năng Trọng Trường Và Thế Năng Đàn Hồi Động năng là gì? Động năng là gì? Nguồn Internet Động năng là dạng năng lượng mà một vật có được từ chuyển động của nó. Ngoài ra, động năng còn được hiểu là công cần thực hiện để một vật từ trạng thái nghỉ tăng tốc đến vận tốc hiện tại của nó. Vật sẽ duy trì động năng không đổi sau khi đạt được phần năng lượng này trừ trường hợp tốc độ của vật thay đổi. >>> Xem thêm Cơ năng là gì và công thức tính cơ năng Công thức tính động năng \begin{aligned} &\footnotesize{\text{Xét một vật có khối lượng m chuyển động dưới tác dụng của một lực }\vec{F}}\\ &\footnotesize{\vec{F}\text{ không đổi và vật chuyển động dọc theo giá của lực } \vec{F}}\\ &\footnotesize{\text{Khi vật đi được quãng đường s, vận tốc của vật biến thiên từ } \vec{v_1}\ \text{đến}\ \vec{v_2}} \end{aligned} v_2^2-v_1^2=2as\ mà\ a=\frac{F}{m} Nên ta có v_2^2-v_1^2=2as\ mà\ a=\frac{F}{m} \\\implies\frac{1}{2}mv_2^2-\frac{1}{2}mv_1^2= \begin{aligned} &\footnotesize\text{Trong trường hợp vật bắt đầu thay đổi từ trạng thái nghỉ } v_1 = 0,\\ &\footnotesize\text{dưới tác dụng của lực }\vec{F}\text{ đạt đến tốc độ }v_2 = v \text{ thì ta có} \end{aligned} Từ đó, các em có được công thức tính động năng là Trong đó Wđ là động năng đơn vị tính là Jun, ký hiệu là J. m Khối lượng của vật kg. v Vận tốc của vật m/s. Độ biến thiên động năng Định lý động năng Độ biến thiên động năng của một vật bất kì bằng công của ngoại lực tác dụng vào vật đó. A_{12}=W_{đ_2}-W_{đ_1}=\frac{1}{2}mv^2_2-\frac{1}{2}mv^2_1 \begin{aligned} &\footnotesize{\text{Trong đó}}\\ &\footnotesize{\bull\ A_{12} \text{ là công của ngoại lực tác dụng lên vật}}\\ &\footnotesize{\bull\ \frac{1}{2}mv_2^2\ \text{là động năng lúc sau của vật}}\\ &\footnotesize{\bull\ \frac{1}{2}mv_2^1\ \text{là động năng ban đầu của vật}}\\ \end{aligned} Hệ quả Lực tác dụng lên vật sinh công dương động năng của vật tăng. Lực tác dụng lên vật sinh công âm động năng của vật giảm. Bài tập vận dụng Bài tập 1 Bài 5 Trang 136 SGK Lý 10 Một vật có trọng lượng 1,0 N và có động năng J với g = 10 m/s2. Lúc này vận tốc của vật đó bằng bao nhiêu? Lời giải Khối lượng của vật là m=\frac{P}{g}=\frac{1,0}{10}=0,1\ kg Vận tốc của vật là \small{W_đ=\frac{1}{2}mv^2\implies v=\sqrt{\frac{2W_đ}{m}}=\sqrt{\frac{ m/s} Bài tập 2 Bài 6 Trang 136 SGK Lý 10 Một ô tô có khối lượng 1000kg chuyển động với vận tốc 80km/h. Lúc đó, động năng của ô tô là bao nhiêu? Lời giải \begin{aligned} \small & \text{Ta có v = 80km/h = }\frac{200}{9}m/s \\ & {W_đ=\frac{1}{2}mv^2=\frac{1}{2}.1000.\frac{200}{9}^2=2, \end{aligned} Bài tập 3 Bài 7 Trang 136 SGK Lý 10 Tính động năng của một người nam chạy bộ có khối lượng 70 kg chạy đều hết quãng đường 400 m trong thời gian 45 s. Lời giải Động năng của vận động viên là \begin{aligned} \small{W_đ=\frac{1}{2}mv^2=\frac{1}{2}m\frac{s}{t}^2=\frac{1}{2}.70.\frac{400}{45}^2=2765,4J} \end{aligned} Bài tập 4 Bài 8 Trang 136 SGK Lý 10 Một vật khối lượng m = 2 kg đang nằm yên trên một mặt phẳng ngang không ma sát. Dưới tác dụng cả lực nằm ngang 5 N, vật chuyển động và đi được 10 m. Tính vận tốc của vật ở cuối sự chuyển dời đó. Lời giải \begin{aligned} & \small \text{Gia tốc của vật } a = \frac{F}{m} = \frac52 = 2,5 \ m/s^2 \\ & \small \text{Theo định lý động năng } A = \frac12mv_2^2 - \frac12mv_1^2 \\ & \small \iff = \frac12mv_2^2 \\ & \small v = \sqrt{\frac{2Fs}{m}} = \sqrt{\frac{ = \sqrt{50} \approx 7,1 \ m/s \end{aligned} Tham khảo ngay các khoá học online của Marathon Education Marathon Education đã cung cấp cho các em những kiến thức về động năng qua bài viết trên. Các em hãy theo dõi Marathon mỗi ngày để học online nhiều kiến thức hữu ích khác. Chúc các em đạt được điểm số cao trong những kì thi sắp tới! Home » Vật Lý » Động năng là gì ? Độ biến thiên và công thức tính động năng ? Bài tập có lời giải ? Động năng là gì ? Những lý thuyết và công thức tính toán xung quanh chủ đề về động năng sẽ có ngay trong nội dung bài viết dưới đây. Hãy cùng chúng tôi theo dõi để hiểu hơn về lý thuyết này nhé ! Tham khảo bài viết khác Con lắc lò xo là gì ? Con lắc đơn là gì ? Động năng là gì ? 1. Khái niệm về động năng – Động năng của một vật là năng lượng mà nó có được từ chuyển động của nó. Nó được định nghĩa là công cần thực hiện để gia tốc một vật với khối lượng cho trước từ trạng thái nghỉ tới vận tốc hiện thời của nó. – Sau khi đạt được năng lượng này bởi gia tốc của nó, vật sẽ duy trì động năng này trừ khi tốc độ của nó thay đổi. 2. Tính chất của động năng – Chỉ phụ thuộc độ lớn vận tốc, không phụ thuộc hướng vận tốc. – Là đại lượng vô hướng, có giá trị dương. – Mang tính tương đối. Công thức tính động năng – Động năng là dạng năng lượng của một vật có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức – Đơn vị của động năng là Jun J – Trong đó m là khối lượng của vật kg v là vận tốc của vật m/s Wđ là động năng J Công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng – Động năng của một vật biến thiên khi các lực tác dụng lên vật sinh công, ta có ==> Khi lực tác dụng lên vật sinh công dương thì động năng của vật tăng và ngược lại. Bài tập vận dụng về động năng Cám ơn bạn đã theo dõi bài viết trên website của chúng tôi, hẹn gặp lại bạn ở những bài viết tiếp theo !

động năng bằng thế năng